BR112017002145B1

BR112017002145B1 - Cubo para um amortecedor de vibração torcional, amortecedor de vibração torcional e método para a produção de um cubo

Info

Publication number: BR112017002145B1
Application number: BR112017002145-5A
Authority: BR
Inventors: Suhale Manzoor
Original assignee: Dayco Ip Holdings, Llc
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2022-08-30
Also published as: JP6588529B2; EP3175140A4; JP2017523362A; US20160033005A1; KR20170040215A; WO2016019284A1; KR102213987B1; BR112017002145A2; US9982746B2; CN106574688A; EP3175140B1; EP3175140A1; CN106574688B

Abstract

São descritos cubos de duas partes para amortecedores de vibração torcional os quais apresentam um corpo principal constituído de um material mais macio do que o material de uma extremidade de vedação e não requerem uma junta soldada para uni-los. O corpo principal apresenta uma placa que define uma face frontal e uma face traseira, um núcleo anular que se estende axialmente para fora da face traseira da placa e que define uma superfície radial externa mais interna e um primeiro orifício através do corpo principal e uma superfície radial mais externa de recepção de elastômero afastada, através da placa, da superfície radial externa mais interna. A extremidade de vedação é acoplada à superfície radial externa mais interna do núcleo anular e engatada mecanicamente com o corpo principal para a rotação conjunta. Também são descritos os amortecedores de vibração torcional que incluem os cubos de duas partes, bem como um sistema de acionamento de acessórios de extremidade frontal que inclui o mesmo e, métodos de fabricação dos cubos de duas partes.

Description

Pedido relacionado

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório Norte Americano N° 62/032.319, depositado em 1 de Agosto de 2014, que é aqui incorporado por referência em sua totalidade.

Campo de descrição

[002] A presente invenção se refere aos amortecedores de vibração torcional para motores de veículos e, mais particularmente, a um cubo de duas partes para tais amortecedores de vibração torcional.

Fundamento

[003] Um virabrequim aciona o sistema de acionamento do conjunto da extremidade frontal (FEAD) de um motor. O virabrequim é rotacionado pelas explosões dos pistões, que exercem um torque rítmico no virabrequim, em vez de ser contínuo. Esta aplicação e liberação constantes de torque provocam variações, que podem forçar o virabrequim ao ponto de falha. Dito de outra forma, o virabrequim é como se fosse uma barra de torção plana, a qual apresenta uma massa e uma taxa de torção elástica, que faz com que o virabrequim apresente a sua própria freqüência ressonante torcional. Os picos e vales de torque, além da carga inercial da aceleração dos componentes recíprocos, fazem com que o próprio virabrequim desvie (em rotação) para frente e para trás enquanto o mesmo estiver em operação. Quando esses pulsos são próximos à freqüência de ressonância do virabrequim, os ditos pulsos fazem com que o virabrequim vibre de forma descontrolada e, eventualmente, quebre. Portanto, um amortecedor de vibração torcional (por vezes referido como um amortecedor de virabrequim) é montado no virabrequim para solucionar este problema, por meio da neutralização do torque no virabrequim, oponde-se à amplitude do torque torcional aplicado ao virabrequim pelos impulsos periódicos da explosão e para transferir o movimento de rotação para o sistema FEAD, tipicamente por meio do acionamento de uma correia contínua de transmissão de energia.

[004] Há a expectativa de que cubos de amortecedores de vibração torcional sejam tão leves, fortes e baratos quanto possível. Nos Estados Unidos, os meios tradicionais de produção de um cubo tem sido através da fundição do cubo com ferro fundido cinzento ou nodular e, em seguida, usiná-lo em seu formato final. No entanto, este método de produção necessita considerar a capacidade de usinagem do material (ou seja, o preenchimento do molde, e sem provocar áreas vazias, etc.) o que, portanto, leva a uma estrutura que é normalmente mais pesada do que o necessário.

[005] Existem outros meios de produção empregados em outros locais do mundo que produzem projetos muito mais leves e mais baratos, tais como estampagem e/ou formação do cubo. No entanto, estes métodos não permitem a incorporação de uma extremidade de vedação devido ao material utilizado nestes processos ser macio e não fornecer resistência abrasiva/ao desgaste suficiente devido ao desgaste experimentado pela extremidade de vedação. Alguns projetos europeus têm incorporado uma construção em duas peças (uma de um aço macio formado para o corpo principal do cubo e a outra de um aço resistente ou endurecido para a área da extremidade de vedação) que são soldadas em conjunto para fornecer integridade axial e angular para a estrutura. A soldagem requer investimento de capital especializado em equipamentos e é pouco atraente do ponto de vista estético, o que torna as construções do cubo em duas partes soldadas mais difíceis de vender no mercado Norte Americano.

[006] Outros amortecedores de vibração torcional conhecidos são divulgados nos documentos US2005/050985A1, EP0460292A1, US6167782B1 ou US4722722A.

Síntese

[007] As limitações descritas na seção do fundamento são superadas no cubo de duas partes descrito para amortecedores de vibração torcional por meio da eliminação da necessidade de soldagem em conjunto a construção de duas partes. O ferro Nodular (D4512 ou equivalente) e o ferro fundido cinzento (G3500 ou equivalente) foram utilizados na interface da extremidade de vedação e tem provado apresentar resistência suficiente ao desgaste de superfície para receber uma vedação do motor sem provocar vazamentos de óleo. Estes ferros mais resistentes ao desgaste são utilizados para produzir uma extremidade de vedação que é acoplada, sem soldagem, a um componente do cubo primário que é feito de aço macio, em particular, por meio do uso de um engate mecânico que permite tanto a integridade axial quanto angular da junta.

[008] Em um aspecto, são descritos cubos de duas partes os quais incluem um corpo principal e uma extremidade de vedação, mecanicamente engatados um com o outro. O corpo principal apresenta uma placa apresentando uma face frontal e uma face traseira, um núcleo anular que se estende axialmente para fora a partir da face traseira da placa e que define uma superfície radial externa, mais interna, e um primeiro orifício através do corpo principal e, uma superfície radial, mais externa, de recepção de elastômero, afastada da superfície radial externa mais interna pela placa. A extremidade de vedação é acoplada com a superfície radial externa, mais interna, do núcleo anular e é engatada mecanicamente com o corpo principal para a rotação conjunta sem uma junta soldada. O corpo principal compreende um primeiro material e a extremidade de vedação compreende um segundo material que são diferentes um do outro, em particular o primeiro material é mais macio que o segundo material, ou, dito de outra maneira, o segundo material é mais resistente à abrasão do que o primeiro material. A extremidade de vedação apresenta uma face frontal assentada em contato com a placa e um ressalto próximo, mas afastada a uma distância de um terminal do núcleo anular e, a extremidade de vedação define um segundo orifício que em conjunto com o primeiro orifício do núcleo anular define um orifício de recepção do virabrequim.

[009] Em uma forma de realização, a superfície radial externa, mais interna, do corpo principal inclui roscas e, a extremidade de vedação apresenta roscas que engatam nas roscas da superfície radial externa mais interna do corpo principal. Um canal de guia é formado no interior ao menos do primeiro orifício do núcleo anular, o qual mandrila as roscas da extremidade de vedação, travando assim as roscas do núcleo anular e as roscas da extremidade de vedação em conjunto.

[0010] Em outra forma de realização, a extremidade de vedação é engatada de forma apertada na superfície radial externa, mais interna, do núcleo anular e, um ou mais pinos se estendem axialmente em uma face frontal da extremidade de vedação e conectam a extremidade de vedação ao corpo principal para rotação conjunta.

[0011] Em qualquer uma dentre as formas de realização, uma trava geométrica, compreendendo um orifício definido por um ou ambos dentre a extremidade de vedação ou o núcleo anular e um pino recebido no orifício, engata mecanicamente o corpo principal com a extremidade de vedação.

[0012] Em outro aspecto, são descritos amortecedores de vibração torcional que incluem um dos cubos de duas partes aqui descritos, um elemento amortecedor elastomérico disposto em contato com uma superfície elastomérica radial mais externa de recepção do cubo e, um elemento de inércia assentado contra o elemento amortecedor elastomérico, acoplando, portanto, operacionalmente o elemento de inércia ao cubo para rotação com o mesmo. Em uma forma de realização, o elemento elastomérico é um anel anular de material elastomérico assentado contra a superfície elastomérica radial mais externa de recepção do corpo principal do cubo e, o elemento de inércia é um anel anular assentado contra o elemento elastomérico, ambos sendo concêntricos em torno de um eixo de rotação do cubo.

[0013] Em outro aspecto, qualquer um dentre os amortecedores de vibração torcional aqui descritos pode ser montado no virabrequim como parte de um sistema de acionamento de acessórios da extremidade frontal.

[0014] Em outro aspecto, são descritos métodos de fabricação do cubo de duas partes. Os métodos incluem o fornecimento de uma porção de corpo principal compreendida por um primeiro material, apresentando uma face frontal e uma face traseira e, apresentando um núcleo anular que se estende axialmente para fora a partir da face traseira e definindo um primeiro orifício através do mesmo, o fornecimento de uma extremidade de vedação que define um segundo orifício e compreendida por um segundo material que é mais resistente à abrasão do que o primeiro material, acoplando a extremidade de vedação ao núcleo anular do corpo principal, com o primeiro orifício e o segundo orifício alinhados para definir coletivamente um orifício de recepção do virabrequim, engatando mecanicamente a extremidade de vedação com o corpo principal para rotação conjunta sem uma junta soldada e, a usinagem do orifício de recepção do virabrequim para atender as oscilações axial e radial selecionadas.

[0015] Em uma forma de realização, o acoplamento da extremidade de vedação ao núcleo anular compreende o rosqueamento da extremidade de vedação ao núcleo anular do corpo principal e o método compreende ainda, posteriormente, a formação de um canal de guia geralmente orientado axialmente, encaixado no orifício de recepção do virabrequim a uma profundidade que mandrila as roscas da extremidade de vedação travando assim as roscas do núcleo anular e as roscas da extremidade de vedação em conjunto. Nesta forma de realização, o acoplamento da extremidade de vedação ao núcleo anular inclui rosquear a extremidade de vedação ao núcleo anular até que uma face frontal da extremidade de vedação seja assentada contra a placa e, se a extremidade de vedação incluir um ressalto no segundo orifício, o ressalto é afastado de uma face traseira do núcleo anular por uma distância quando a face frontal da extremidade de vedação estiver assentada contra a placa.

[0016] Os métodos podem incluir a formação do corpo principal por meio de estampagem do primeiro material para incluir o núcleo anular que define uma superfície radial externa mais interna do cubo e uma superfície de recepção de elastômero radial mais externa afastada da superfície radial externa mais interna por uma placa e, a formação da extremidade de vedação por meio de usinagem da mesma a partir de uma peça de material resistente à abrasão. Em uma forma de realização, a extremidade de vedação compreende ferro nodular ou ferro fundido cinzento e, o corpo principal compreende um aço de baixo teor de carbono.

[0017] Em outra forma de realização, em uma face frontal da extremidade de vedação, a extremidade de vedação compreende uma pluralidade de receptáculos que se estendem axialmente ou uma pluralidade de pinos projetantes. Nesta forma de realização, o acoplamento da extremidade de vedação no núcleo anular inclui o encaixe sob pressão da extremidade de vedação no núcleo anular enquanto alinha os receptáculos ou pinos projetantes com aberturas definidas na placa do corpo principal. Quando a extremidade de vedação inclui a pluralidade de receptáculos que se estendem axialmente alinhados com as aberturas definidas na placa, o método compreende ainda a inserção de um pino através de cada abertura na placa, em um receptáculo na extremidade de vedação, engatando assim a extremidade de vedação com o corpo principal para a rotação conjunta sem uma junta soldada.

Breve descrição dos desenhos

[0018] Muitos aspectos da descrição podem ser compreendidos melhor com referência aos desenhos a seguir. Os componentes nos desenhos não são necessariamente em escala, sendo dada ênfase em ilustrar claramente os princípios da presente descrição. Além disso, nos desenhos, os números de referência semelhantes designam partes correspondentes ao longo das várias vistas. - a figura 1 é uma vista em perspectiva dos componentes em uma acionador de acessório de extremidade frontal. - a figura 2 é uma vista em perspectiva lateral, em corte parcial, de um cubo de duas partes para um amortecedor de vibração torcional em uma primeira fase de fabricação. - a figura 3 é uma vista em perspectiva lateral, em corte parcial, do cubo de duas partes na figura 2 após uma segunda fase de fabricação. - a figura 4 é uma vista em perspectiva lateral, em corte parcial, de um cubo de duas partes concluído após uma terceira fase de fabricação. - a figura 5 é uma vista em perspectiva, em corte longitudinal, de uma segunda forma de realização de um cubo de duas partes para um amortecedor de vibração torcional. - a figura 6 é uma vista lateral, em perspectiva, de um amortecedor de vibração torcional apresentando o cubo de duas partes da figura 4.

Descrição detalhada

[0019] Agora será feita referência em detalhe à descrição das formas de realização ilustradas nos desenhos. Apesar de várias formas de realização serem descritas em conexão com estes desenhos, não há intenção de limitar a descrição à forma de realização ou às formas de realização aqui descritas. Ao contrário, a intenção é cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes.

[0020] Com referência agora à figura 1, é mostrado um exemplo de uma forma de realização de um sistema FEAD 18, apenas para os propósitos de ilustração, que inclui um alojamento integrado 15, apresentando uma superfície frontal 30 e uma superfície traseira 27. A superfície traseira 27 do alojamento integrado 15 é, de preferência, montada em um motor. O sistema FEAD 18 pode ser utilizado com qualquer motor, incluindo motores de veículos terrestres, marinhos e estacionários. O formato e a configuração do alojamento integrado 15 dependem do motor do veículo ao qual o mesmo será montado. Conseqüentemente, o alojamento integrado 15 e, mais especificamente, o sistema FEAD 18, pode variar em conjunto com a localização dos acessórios de acionamento do motor 9 e ainda alcançar os objetivos da presente invenção. Deve ser entendido que a localização e o número de acessórios de acionamento de motor 9 podem ser variados. Por exemplo, uma bomba de vácuo, uma bomba de injeção de combustível, uma bomba de óleo, uma bomba de água, uma bomba de direção hidráulica, uma bomba de condicionador de ar e um acionador de came são exemplos de outros acessórios de acionamento do motor 9 que podem ser montados no alojamento integrado 15, para a incorporação no sistema FEAD 18. Os acessórios de acionamento de motor 9 são, de preferência, montados no alojamento integrado 15 por meio de parafusos ou semelhantes em locais ao longo da superfície que são acessíveis por ferramentas para a fácil montagem e também acessíveis ao serviço. Na figura 1, o alojamento integrado 15 tem uma pluralidade de acessórios de acionamento do motor 9, incluindo um alternador 12 e um tensor de correia 21.

[0021] Os acessórios de acionamento do motor 9 são acionados por ao menos uma correia contínua de acionamento 6, a qual pode ser uma correia plana, uma correia arredondada, uma correia em V, uma correia multi-sulcada, uma correia dotada de canelura, etc., ou uma combinação das correias mencionadas acima, sendo de face simples ou dupla. A correia contínua de acionamento 6 pode ser correia serpentina e, é envolta em torno dos acessórios de acionamento do motor 9, do alternador 12 e do amortecedor de vibração torcional 3, o qual é conectado na extremidade motora 10 do virabrequim 8. O virabrequim aciona o amortecedor de vibração torcional 3 e portanto aciona a correia contínua de acionamento 6 que, por sua vez, aciona o restante dos acessórios de acionamento do motor 9 e o alternador 12. O tensor de correia 21 ajusta automaticamente a tensão da correia contínua de acionamento 6 para mantê-la tensionada durante a operação e também para evitar o desgaste.

[0022] O aperfeiçoamento do sistema FEAD 18 aqui é um amortecedor de vibração torcional que apresenta um cubo de duas partes conforme mostrado nas figuras 2-4 ou na figura 5, que é feita sem soldadura e fornece uma extremidade de vedação resistente à abrasão/desgaste 104 como uma porção do mesmo. Na vista montada da figura 4, o cubo 100 inclui um corpo principal 102 e uma extremidade de vedação 104 acoplada de modo roscado ao mesmo. A extremidade de vedação 104 apresenta uma face frontal 122, uma face traseira 128 e os fios 120 que terminam em um terminal 126 próximo a um ressalto 128. O corpo principal 102 inclui uma placa 109, um núcleo anular 101 que se estende axialmente para fora da placa 109, em particular, a partir de uma face traseira da placa 109 e definindo uma superfície radial externa mais interna 106 (figura 2) e uma superfície radial mais externa 108 afastada da superfície radial externa mais interna 106 pela placa 109. O núcleo anular 101 inclui as roscas 110 como parte da superfície radial externa mais interna 106 e define um orifício 112 através do cubo 100 para receber um eixo. A extremidade de vedação 104 apresenta a roscas 120 que se rosqueiam nas roscas 110 do núcleo anular 101.

[0023] Conforme indicado nas figuras 2 e 3, a placa 109 apresenta uma face frontal FF designada por uma seta nas figuras e, uma face oposta, a face traseira BF, conforme mostrado pela segunda seta nas figuras. A placa 109 pode definir uma ou mais aberturas 130 e/ou recessos 132. Cada uma dentre as aberturas 130 pode ser arqueada uma vez que estas podem receber uma porção de um elemento elastomérico (não mostrado), que é tipicamente um elemento anular. Apesar da a placa 109 ser ilustrada como apresentando um recesso 132, a placa 109 poderia, em vez disso, apresentar uma ou mais protrusões para o acoplamento com um elemento elastomérico. Qualquer dentre a uma ou mais aberturas 130 pode ser posicionada para receber um fixador para manter os componentes do amortecedor de vibração torcional unidos ou para reduzir a quantidade de material necessário no cubo 100 para reduzir o peso e/ou o custo. A placa 109 não deve ser interpretada como exigindo uma construção plana. Pode apresentar tal construção, mas pode ser de conformação irregular conforme se vê nas figuras. Nas figuras 2 e 3, a porção da placa 109 do corpo principal 102 apresenta uma configuração de degrau de escada quando observada a partir da face frontal FF ou da face traseira BF.

[0024] Conforme se vê nas figuras 2-4, a extremidade de vedação 104 é um componente de rosca fêmea e o núcleo anular 101 é um componente de rosca macho. As roscas 110, 120 do mesmo são acopladas por rosqueamento em uma posição totalmente montada (figura 4), em que a extremidade de vedação 104 apresenta a sua face frontal 122 assentada em contato com a placa 109. Além disso, a posição totalmente montada apresenta um ressalto 124 da extremidade de vedação 104, que é próximo do terminal 126 de suas roscas, afastado de uma face traseira 113 do núcleo anular 101 por uma distância, definindo desse modo um vão 130 conforme mostrado na figura 4. De acordo com isto, o ressalto 124 não é assentado contra o núcleo anular 101. Esta configuração fornece o contato entre apenas uma face de cada extremidade de vedação 104 e o corpo principal 102 para fornecer um alinhamento axial adequado destes dois componentes em relação a um outro. A vantagem desta construção é a integridade axial da junta formada pelo acoplamento roscado dos componentes. Além disso, uma vez que um parafuso de manivela fixa o cubo a um virabrequim, a extremidade de vedação 104 e o corpo principal 102 não podem ser separados axialmente um do outro.

[0025] Ainda com referência à figura 4, um canal de guia 114 é formado através do orifício 112 do núcleo anular 101 nas roscas 120 da extremidade de vedação 104, travando assim as roscas 110 do núcleo anular 101 e as roscas 120 da extremidade de vedação 104 em conjunto, o que também fornece a integridade axial da junta. A formação do canal de guia 114 faz com que parte do primeiro material, uma vez que é um material mais macio do que o segundo material, preencha quaisquer espaços entre as roscas 110, 120 no local do canal de guia 114 travando assim as roscas unidas e fornecendo a integridade angular para a junta. O canal de guia 114 também é benéfico para impedir a deflexão angular da junta ao receber um eixo no orifício 112 que apresenta uma guia de acoplamento que é recebida no canal de guia 114.

[0026] Em uma forma de realização, as roscas 110 e/ou 120 podem incluir um revestimento que melhora a rigidez e/ou a vedação da junta. Em uma forma de realização, pode ser utilizado produto trava rosca da Loctite® para revestir as roscas.

[0027] O corpo principal 102 inclui um primeiro material que é resistente à abrasão/desgaste. A extremidade de vedação 104 inclui um segundo material que é diferente do primeiro material e é mais resistente à abrasão do que o primeiro material. Portanto, o primeiro material é mais macio do que o segundo material. Em uma forma de realização, a extremidade de vedação 104 inclui o ferro nodular (grau D4512 ou equivalente, também conhecido como ferro dúctil). Em outra forma de realização, a extremidade de vedação 104 inclui ferro fundido cinzento (grau G3500 ou equivalente). O corpo principal 102 pode incluir um aço de baixo teor de carbono. Em uma forma de realização, o corpo principal inclui um aço de baixo carbono grau DD13 ou o seu equivalente. Outros materiais adequados para o corpo principal incluem ferro, aço, alumínio, outros metais adequados, plásticos ou uma combinação dos mesmos desde que sejam diferentes, mais suaves e/ou mais baratos, a partir do material incluído na extremidade de vedação 104.

[0028] O cubo 100 pode ser fabricado conforme ilustrado pela seqüência das figuras 2-4. Na figura 3, um corpo principal 102, compreendido de um primeiro material e apresentando um núcleo anular 101 que define um orifício 112 através do mesmo para montar o cubo 100 em um eixo (não ilustrado) e apresentando as roscas 110 sobre uma superfície do núcleo anular 101, é fornecido juntamente com um rebordo de vedação 104 apresentando roscas 120 e incluindo um segundo material que é mais resistente à abrasão do que o primeiro material. Em seguida, conforme ilustrado na figura 4, a extremidade de vedação 104 foi acoplado de modo roscado ao núcleo anular 101 por meio do acoplamento das roscas 110, 120. E em seguida, um canal de guia 114 é formado através do orifício 112 nas roscas 120 da extremidade de vedação 104 travando assim as roscas 110 do núcleo anular 101 e as roscas 120 da extremidade de vedação 104 em conjunto. A formação do canal de guia 114 faz com que parte do primeiro material, uma vez que é um material mais macio do que o segundo material, preenche quaisquer espaços entre as roscas 110, 120 no local do canal de guia 114 travando assim as roscas e fornecendo a integridade angular para a junta. O canal de guia 114 tipicamente estende o comprimento axial completo do orifício 112.

[0029] O método para a fabricação do cubo 100 também pode incluir o fornecimento do corpo principal 102 conforme descrito acima, mas sem as roscas conforme mostrado na figura 2. Deste modo, o corpo principal 102 pode ser uma peça estampada e o método pode incluir a estampagem de um primeiro material no formato do corpo principal 102 e em seguida a formação das roscas 110 conforme mostrado na figura 3. As roscas 110 podem ser formadas sobre a superfície radial externa mais interna 106 do núcleo anular 101 através de torneamento, usinagem, ou outras técnicas conhecidas ou desenvolvidas posteriormente.

[0030] Em outras formas de realização, o corpo principal 102 pode ser fundido, torneado, forjado ou moldado utilizando técnicas conhecidas ou desenvolvidas posteriormente, com ou sem as roscas 110. As roscas 110 podem ser formadas por torneamento, usinagem ou outras técnicas conhecidas ou desenvolvidas em posteriormente.

[0031] O método de fabricação do cubo 100 pode incluir a formação da extremidade de vedação 104 por meio de usinagem a partir de uma peça de material resistente à abrasão tal como ferro nodular ou ferro fundido cinzento, incluindo o torneamento ou a usinagem das roscas 120 do mesmo.

[0032] No método, o rosquemanto da extremidade de vedação 104 ao núcleo anular 101 inclui o acoplamento por rosqueamento da extremidade de vedação 104 ao corpo principal 102 até a face frontal 122 da extremidade de vedação 104 entrar em contato com a placa 109. A face frontal 122 da extremidade de vedação 104, uma vez em contato com a placa 109, coloca o seu ressalto 124 (figuras 2 e 3), que é próximo do terminal 126 de suas roscas 120, afastada de uma face traseira 113 do núcleo anular 101 por uma distância, definindo desse modo o vão 130 (figura 4).

[0033] Após a extremidade de vedação 104 ser acoplada de modo roscado ao núcleo anular 101, o método pode incluir brunir o orifício 112 do núcleo anular 101 para um encaixe por pressão em um eixo selecionado.

[0034] Em outra forma de realização, as roscas 110 do núcleo anular 101 e as roscas 120 da extremidade de vedação 104 são auto-travadas, fornecendo assim a rigidez axial à conexão por acoplamento roscado entre as mesmas. Nesta forma de realização, a formação do canal de guia 114 não é necessária e pode ser omitida. Sem o canal de guia, deve ser introduzido outro mecanismo para fornecer a rigidez angular para a junta (ou seja, impedir o movimento angular entre a extremidade de vedação 104 e o corpo principal 102). Um desses mecanismos é uma trava geométrica. Em uma forma de realização, uma trava geométrica inclui um orifício geralmente conformado em D definido tanto pela extremidade de vedação 104 quanto pelo núcleo anular 101 do corpo principal 102, ou ambos e, um eixo geralmente conformado em D recebido no(s) orifício(s) geralmente conformado(s) em D, que pode ser um eixo independente ou pode estender-se a partir de qualquer componente. Em outra forma de realização, a trava geométrica pode ser uma pluralidade de pinos que se estendem axialmente através da placa do cubo para dentro da extremidade conforme ilustrado e explicado com mais detalhe em relação à figura 5.

[0035] Com referência à figura 6, o método de fabricação inclui a disposição de um anel de elastômero 302 circunferencialmente em torno da superfície 108 de recepção do conjunto do amortecedor do corpo principal 102 para ficar concêntrico com o eixo de rotação A do cubo 100 e a disposição de um anel de inércia 304 circunferencialmente em torno do anel de elastômero 302 para ficar concêntrico com o eixo de rotação A para formar um amortecedor de vibração torcional 300. Em uma forma de realização, o anel de inércia 304 é posicionado primeiro em relação ao cubo 100 e o anel de elastômero 302 é encaixado por pressão em um vão entre o anel de inércia 304 e a superfície 108 de recepção do conjunto do amortecedor 108 do corpo principal 100. O anel de inércia 304 pode incluir uma superfície radial externa 306 de engate da correia.

[0036] Com referência agora à figura 5, é mostrada uma segunda forma de realização de um cubo de duas partes 200. O cubo de duas partes 200 inclui um corpo principal 202 e uma extremidade de vedação 204, acoplados por encaixe sob pressão ao mesmo. O corpo principal 202 inclui uma placa 209, um núcleo anular 203 que se estende a partir da placa 209 e definindo uma superfície radial externa mais interna 206 e, uma superfície 208 de recepção de conjunto de amortecedor afastada da superfície radial externa mais interne 206 pela placa 209. O núcleo anular 203 define um orifício 212 através do cubo 200. A placa 209 pode definir uma ou mais aberturas 230 posicionadas para receber um elemento de fixação para manter componentes do amortecedor de vibração torcional em conjunto ou para reduzir a quantidade de material necessário no cubo 100 a fim de reduzir o peso e/ou o custo. A placa 209 não deve ser interpretada como requerendo uma construção plana. Pode apresentar tal construção, mas pode ser de conformação irregular conforme se vê nas figuras. Nas figuras 2-4 e figura 5, a porção da placa 209 do corpo principal 202 apresenta uma configuração de degrau de escada quando observada a partir tanto da face frontal FF quanto da face traseira BF. A face frontal da placa 209 no núcleo anular 203 apresenta um recesso anular 244 formado na mesma para receber a cabeça de um parafuso de manivela ou uma arruela posicionada no parafuso de manivela adjacente à cabeça do mesmo. Uma pluralidade de orifícios 246 que se estendem através da placa 209 são posicionados no interior do recesso anular 244 em posições que se alinham com a face frontal 222 da extremidade de vedação 204, em particular, cada um alinhado com um receptáculo 242 na extremidade de vedação 204.

[0037] A extremidade de vedação 204 apresenta uma face frontal 222, uma face traseira 228 e um orifício interno 225 conformado com ao menos uma porção 227 do mesmo dimensionada para ser encaixada sob pressão na superfície radial externa mais interna 206 definida pelo núcleo anular 203 do corpo principal 202. A face frontal 222 da extremidade de vedação 204 inclui uma pluralidade de receptáculos 242 que se estendem axialmente para o interior da extremidade de vedação 204, cada um dos quais é conformado para receber um pino 240. Em uma forma de realização, cada pino 240 é encaixado sob pressão em um receptáculo 242 através de um orifício 246 através da placa 209 do corpo principal 202 em uma posição que se alinha com o receptáculo 242 na extremidade de vedação. O encaixe sob compressão não necessita ser demasiadamente apertado porque, uma vez que um parafuso de manivela (não ilustrado) fixa o cubo 200 a um virabrequim (não ilustrado), a cabeça do parafuso ou uma arruela e a cabeça do parafuso mantém os pinos 240 na posição durante a operação do sistema FEAD. Em outra forma de realização, a face frontal 222 da extremidade de vedação 204 inclui uma pluralidade de pinos que se projetam axialmente a partir da mesmo, que são recebidos nos orifícios 246 na placa 209 quando a extremidade de vedação 204 é encaixada sob pressão no núcleo anular 204. Em ambas as formas de realização, os pinos 240 travam o corpo principal 202 e a extremidade de vedação 204 em conjunto sem soldagem, mas também fornecem rigidez axial ao cubo 200 a uma despesa reduzida devido ao corpo principal 202 poder ser feito de um material mais barato e ainda mais macio através de um método mais barato de fabricação do que a extremidade de vedação 204, conforme explicado acima em relação à forma de realização das figuras 24. Os mesmos materiais e métodos de fabricação descritos acima para o corpo principal 202 e a extremidade de vedação 204 aplicam-se aqui. A extremidade de vedação 204 inclui um segundo material que é diferente do primeiro material do qual o corpo principal 202 é constituído e é mais resistente à abrasão do que o primeiro material.

[0038] Em uma forma de realização, o cubo 200 pode ser fabricado por meio de estampagem de um primeiro material na conformação do corpo principal 202 com ou sem os orifícios 240. Se os orifícios 240 não forem formados no processo de estampagem, os mesmos são formados posteriormente através de qualquer método adequado, tal como torneamento, ataque químico, perfuração, etc. O processo de fabricação inclui ainda a formação da extremidade de vedação 204 por meio de fundição de um segundo material, tal como um ferro nodular ou ferro fundido cinzento, que é mais resistente à abrasão do que o primeiro material. A fundição pode incluir a formação dos receptáculos 242 na face frontal 222 da extremidade de vedação ou uma etapa de usinagem dos receptáculos 242 no mesmo pode ser executada, após a fundição ser concluída. Uma vez que o corpo principal 202 e a extremidade de vedação 204 sejam fornecidos, a fabricação inclui o encaixe sob pressão da extremidade de vedação 204 no núcleo anular 203 do corpo principal 202, inserindo cada um dos pinos 240 em um receptáculo 242 na face frontal 222 da extremidade de vedação através dos orifícios 246 na placa 209 do corpo principal 202, a usinagem do recesso anular 244 na placa 209, a usinagem da face traseira da extremidade de vedação 204 e do orifício B do cubo 200 definido coletivamente pelos orifícios 212, 225 do corpo principal 202 e da extremidade de vedação 204 para atender as especificações de desvio axial e radial.

[0039] Além disso, o método de fabricação inclui a disposição de um anel de elastômero (não mostrado) circunferencialmente em torno da superfície de recepção do conjunto do amortecedor 208 do corpo principal 202, para ficar concêntrico com o eixo de rotação do cubo 200 e a disposição de um anel de inércia (não mostrado) circunferencialmente em torno do anel de elastômero para ficar concêntrico com o eixo de rotação para formar um amortecedor de vibração torcional. Em uma forma de realização, o anel de inércia é posicionado primeiro em relação ao cubo e o anel de elastômero é encaixado sob pressão em um vão entre o anel de inércia e uma superfície de recepção 208 do conjunto do amortecedor.

[0040] Uma vez que o cubo 200 é montado pelo método de fabricação descrito acima, ele pode ser montado sobre o virabrequim. Nesta forma de realização, o cubo é encaixado de forma deslizante sobre o virabrequim e não é necessário nenhum mecanismo de guia e canal de guia entre o virabrequim e o cubo para fornecer a rigidez axial ao cubo. Em vez disso, os pinos 240 fornecem a rigidez axial e, conforme explicado acima, o parafuso de manivela ou parafuso de manivela e arruela mantêm os pinos axialmente no lugar uma vez que o cubo 200 é aparafusado no virabrequim.

[0041] Apesar da invenção ser ilustrada e descrita em relação a certas formas de realização, é óbvio que irão ocorrer modificações aos especialistas na arte mediante a leitura e compreensão da descrição e a presente invenção inclui todas essas modificações.

Claims

1. Cubo (100) para um amortecedor de vibração torcional (300) compreendendo: - um corpo principal (102) que compreende: o uma placa (109) apresentando uma face frontal (FF) e uma face traseira (BF); o um núcleo anular (101) que se estende axialmente para fora da face traseira (BF) da placa e que define uma superfície radial externa (106) mais interna e define um primeiro orifício (112) através do corpo principal (102), o uma superfície radial mais externa de recepção de elastômero (108) estendendo- se a partir da placa (109) e afastada da superfície radial externa mais interna (106) pela placa; e - uma extremidade de vedação (104) acoplada à superfície radial externa mais interna (106) do núcleo anular (101), recepcionando o corpo principal (102) e engatado mecanicamente com o corpo principal (102) para rotação conjunta sem uma junta soldada; caracterizado por o corpo principal (102) compreender um primeiro material e a extremidade de vedação (104) compreender um segundo material, sendo que o primeiro material e o segundo material são diferentes pelo fato de que o primeiro material é mais macio do que o segundo material; em que a superfície radial externa mais interna (106) do corpo principal (102) inclui roscas (110) e, a extremidade de vedação (104) apresentas roscas (120) que engatam de forma rosqueada às roscas (110) da superfície radial externa mais interna (106) do corpo principal, e um canal de guia (114) formado com o primeiro orifício (112) do núcleo anular (101) para acoplar com uma guia em um virabrequim mandrila as roscas (120) da extremidade de vedação (104), travando desse modo as roscas (110) do núcleo anular e da extremidade de vedação em conjunto.

2. Cubo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a extremidade de vedação (104) apresentar uma face frontal (122) assentada em contato com a placa (109).

3. Cubo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a extremidade de vedação (104) apresentar um ressalto (124) próximo, mas afastado uma distância, do terminal (126) do núcleo anular (101) definindo desse modo a abertura (130) entre o ressalto (124) e o terminal (126) do núcleo anular (101).

4. Cubo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a extremidade de vedação (104) definir um segundo orifício e, o primeiro orifício do núcleo anular (101) e o segundo orifício da extremidade de vedação (104) definem em conjunto um orifício de recepção do virabrequim (B).

5. Amortecedor de vibração torcional (300), caracterizado por compreender: - um cubo (100), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4; - um elemento amortecedor elastomérico (302) disposto em contato com o cubo (100); e - um elemento de inércia (304) assentado contra o elemento amortecedor elastomérico (302), acoplando de modo operacional o elemento de inércia (304) ao cubo (100) para a rotação com o mesmo.

6. Amortecedor de vibração torcional, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o elemento amortecedor elastomérico (302) é um anel anular de material elastomérico assentado contra a superfície radial mais externa de recepção de elastômero (108, 208) do corpo principal (102, 202) do cubo (100, 200) e, o elemento de inércia (304) é um anel anular assentado contra o elemento amortecedor elastomérico (302), sendo ambos concêntricos em torno de um eixo de rotação (A) do cubo.

7. Método para a produção de um cubo (100), o método compreendendo: - fornecer uma porção do corpo principal (102) compreendida de um primeiro material, apresentando uma face frontal (FF) e uma face traseira (BF) e, apresentando um núcleo anular (101) que se estende axialmente para fora da face traseira (BF) e que define um primeiro orifício (112) através da mesma; - fornecer uma extremidade de vedação (104) que define um segundo orifício e compreendida de um segundo material que é mais resistente à abrasão do que o primeiro material; - acoplar a extremidade de vedação (104, 204) a superfície radial externa mais interna (106) do núcleo anular (101) do corpo principal (102) com o primeiro orifício (112) e o segundo orifício alinhados para definirem em conjunto um orifício de recepção do virabrequim (B); - engatar mecanicamente a extremidade de vedação (104) com o corpo principal (102) para a rotação conjunta sem uma junta soldada; e - usinagem do orifício de recebimento do virabrequim para atender as oscilações axiais e radiais selecionadas; o método sendo caracterizado por o acoplamento da extremidade de vedação (104) no núcleo anular (101) compreender o rosqueamento da extremidade de vedação (104) no núcleo anular (101) do corpo principal (102) e, posteriormente, a formação de um canal de guia, orientado axialmente (114), encaixado no orifício de recepção do virabrequim (B) a uma profundidade que mandrila as roscas (120) da extremidade de vedação (104) travando as roscas (110) do núcleo anular (101) e as roscas (120) da extremidade de vedação (104) em conjunto.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o acoplamento da extremidade de vedação (104) com o núcleo anular (101) compreender o rosqueamento da extremidade de vedação (104) no núcleo anular (101) até que uma face frontal (FF) da extremidade de vedação (104) seja assentada contra a placa (109).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a extremidade de vedação (104) incluir um ressalto (128) no segundo orifício que é afastado de uma face traseira (BF) do núcleo anular (101) por uma distância quando a face frontal (122) da extremidade de vedação (104) estiver assentada contra a placa (109).

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender ainda: - a formação do corpo principal (102) por meio de estampagem do primeiro material para incluir o núcleo anular (101) definindo uma superfície radial externa mais interna (106) do cubo (100) e uma superfície radial mais externa de recepção de elastômero (108) afastada, através de uma placa (109), da superfície radial externa mais interna (106); e - a formação da extremidade de vedação (104) por meio de usinagem de uma peça de material resistente à abrasão.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a extremidade de vedação (104) compreender ferro nodular ou ferro fundido cinzento e, o corpo principal (102) compreende um aço de baixo teor de carbono.